Izotop vs Ión
Atómy sú malými stavebnými kameňmi všetkých existujúcich látok. Medzi rôznymi atómami existujú variácie. V rámci rovnakých prvkov existujú aj variácie. Izotopy sú príkladom rozdielov v rámci jedného prvku. Atómy sú navyše v prírodných podmienkach ťažko stabilné. Tvoria rôzne kombinácie medzi sebou alebo s inými prvkami, aby existovali. Pri vytváraní týchto kombinácií môžu vytvárať ióny.
Izotopy
Atómy toho istého prvku môžu byť rôzne. Tieto rôzne atómy toho istého prvku sa nazývajú izotopy. Líšia sa od seba odlišným počtom neutrónov. Pretože je počet neutrónov odlišný, líši sa aj ich hmotnostné číslo. Izotopy toho istého prvku však majú rovnaký počet protónov a neutrónov. Rôzne izotopy sa vyskytujú v rôznych množstvách a toto sa udáva ako percentuálna hodnota, ktorá sa nazýva relatívna hojnosť. Napríklad vodík má tri izotopy ako protium, deutérium a trícium. Ich počet neutrónov a relatívny výskyt sú nasledovné.
1 H - žiadne neutróny, relatívna početnosť je 99,985%
2 H - jeden neutrón, relatívna hojnosť je 0,015%
3 H - dva neutróny, relatívna početnosť je 0%
Počet neutrónov, ktoré môže jadro obsahovať, sa líši od prvku k prvku. Z týchto izotopov sú stabilné iba niektoré. Napríklad kyslík má tri stabilné izotopy a cín desať stabilných izotopov. Jednoduché prvky majú väčšinou rovnaké neutrónové číslo ako protónové číslo. Ale v ťažkých prvkoch je tam viac neutrónov ako protónov. Počet neutrónov je dôležitý pre vyváženie stability jadier. Keď sú jadrá príliš ťažké, stanú sa nestabilnými, a preto sa tieto izotopy stanú rádioaktívnymi. Napríklad 238U vyžaruje žiarenie a rozpadá sa na oveľa menšie jadrá. Izotopy môžu mať rôzne vlastnosti kvôli svojej rozdielnej hmotnosti. Napríklad môžu mať rôzne spiny, takže ich NMR spektrá sa líšia. Ich elektrónové číslo je však podobné, čo vedie k podobnému chemickému správaniu.
Na získanie informácií o izotopoch je možné použiť hmotnostný spektrometer. Udáva počet izotopov, ktoré prvok má, ich relatívnu početnosť a hmotnosť.
Ión
Väčšina atómov (okrem vzácnych plynov) nemá stabilnú povahu, pretože nemá úplne naplnené valenčné škrupiny. Väčšina atómov sa preto pokúša dokončiť valenčný plášť získaním konfigurácie ušľachtilého plynu. Atómy to robia tromi spôsobmi.
- Získaním elektrónov
- Darovaním elektrónov
- Získavaním elektrónov
Ióny sa vyrábajú z dôvodu prvých dvoch metód (získavanie a darovanie elektrónov). Elektropozitívne atómy, ktoré sú v s bloku ad bloku, majú zvyčajne tendenciu vytvárať ióny darovaním elektrónov. Týmto spôsobom produkujú katióny. Väčšina ektronegatívnych atómov, ktoré sa nachádzajú v bloku p, rada získava elektróny a vytvára negatívne ióny. Negatívne ióny sú zvyčajne väčšie v porovnaní s atómom a kladné ióny sú menšie. Ióny môžu mať jedno nabitie alebo viac poplatkov. Napríklad prvky skupiny I vytvárajú +1 katióny a prvky skupiny II vytvárajú +2 katióny. Ale v bloku d sú prvky, ktoré môžu vytvárať + 3, + 4, +5 iónov atď. Pretože pri tvorbe iónu dochádza k zmene počtu elektrónov, počet protónov sa nerovná počtu elektrónov v ióne. Iné ako vyššie opísané polyatómové ióny,môžu existovať aj polyatomické a molekulárne ióny. Keď sa elementárne ióny stratia z molekúl, vytvárajú sa polyatómové ióny (napr. ClO3 -, NH 4 +).
Aký je rozdiel medzi izotopmi a iónom?
• Izotopy sú rôzne atómy toho istého prvku. Líšia sa odlišným počtom neutrónov. Ióny sa líšia od atómu z dôvodu počtu elektrónov. Ióny môžu mať viac alebo menej elektrónov ako zodpovedajúci atóm.
• Ióny sú spoplatnené druhy, ale izotopy sú neutrálne.
• Izotopy prvkov sa môžu podieľať na tvorbe iónov.
